[發明專利]一種改性聚醚及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611241727.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106750327B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 楊思玉;呂文峰;廉黎明;楊永智;張曙光;周體堯
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;C08G77/04;B01F17/54;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

本發明提供一種改性聚醚及其制備方法和應用。該改性聚醚具有如式I所示的結構，其中n為選自10?75的整數。本發明提供的改性聚醚在CO₂中具有較高的溶解性，且制備原料成本低廉、制備工藝簡單，擴展了親CO₂聚合物的種類，將其作為親CO₂聚合物片段能夠發展成為表面活性劑、螯合劑、分散劑、增稠劑或CO₂吸附劑并應用于液體或超臨界CO₂體系中，具有廣泛的應用潛力。

技術領域

本發明屬于功能性聚合物技術領域，涉及一種改性聚醚及其制備方法和應用。

背景技術

環境問題在化學工業發展方面越來越受到重視，許多傳統化學工程和工藝消耗并釋放大量揮發性有機化合物，急需環境友好、安全、經濟的試劑代替揮發性有機溶劑。相對于大多說傳統溶劑，液體或超臨界二氧化碳(CO₂)是一種很好的替代試劑。CO₂具有無毒、不燃并且儲存量大，其超臨界條件容易達到，后處理簡單的優點，從而使得CO₂在超流體萃取、制藥工業、聚合物工程、高分子合成、聚合物加工和強化采油技術領域具有很成功的應用。但是CO₂是一種弱溶劑，對于極性和高分子量材料更是如此，這嚴重限制了CO₂的應用。一種有效的解決辦法是引入“親CO₂材料”。通常親CO₂材料是指在較低壓力下就能溶于液體或超臨界CO₂的聚合物或齊聚物，親CO₂材料可以設計發展成為表面活性劑、螯合劑、分散劑和增稠劑等應用于液體或超臨界CO₂體系。

目前研究的親CO₂的材料中，分子量為13000g/mol的商用的Krytox聚合物(聚六氟氧化丙烯)濃度為1wt％時，在CO₂中的溶解壓力為7.5MPa；分子量為250000g/mol的氟化聚丙烯酸酯濃度為5wt％時，在CO₂中的溶解壓力低于15MPa。由于Krytox聚合物和氟化聚丙烯酸酯在液體或超臨界CO₂中溶解性很高，這些親CO₂材料被用于合成兩親性嵌段共聚物表面活性劑用于CO₂溶劑體系的乳液聚合或懸浮聚合，如乳酸-六氟氧化丙烯嵌段共聚物非離子表面活性劑、氟化丙烯酸酯-乙二醇嵌段共聚物非離子表面活性劑。但是含氟聚合物價格比較昂貴，限制了其在CO₂領域的應用。為了擴展液體或超臨界CO₂的應用，鑒定和設計新型的親CO₂聚合物是該領域的研究熱點之一。

但是到目前為止，親CO₂聚合物種類仍然不多，如聚環氧丙烷和聚乙酸乙烯酯，其中低分子量聚環氧丙烷在CO₂中具有很好的溶解性(分子量為725g/mol的聚環氧丙烷溶解壓力低于10MPa)，因此已經基于聚環氧丙烷的表面活性劑已經被廣泛研究，如聚環氧丙烷磺酸鈉離子表面活性劑、聚環氧丙烷-環氧乙烷嵌段共聚物非離子表面活性劑等。但是由于聚環氧丙烷聚合物鏈間作用力太強導致聚環氧丙烷在CO₂中的溶解性強烈依賴于分子量，分子量增大導致其溶解性顯著降低，如分子量為2000g/mol的聚環氧丙烷濃度為1wt％時溶解壓力高于20MPa，分子量為3000g/mol的聚環氧丙烷溶解壓力高于30MPa。

發明內容

鑒于上述親CO₂聚合物在液體或超臨界CO₂中存在的問題，本發明的目的在于提供一種親CO₂的改性聚醚及其制備方法和應用。該改性聚醚在CO₂中具有較高的溶解性，且制備原料成本低廉、制備工藝簡單，擴展了親CO₂聚合物的種類，具有廣泛的應用潛力。

本發明的目的通過以下技術方案得以實現：

本發明提供一種改性聚醚，具有如式I所示的結構：